Sulje silmäsi ja yritä kuvitella, ettei ole mitään.
Yli myöhäistä. Todennäköisesti olet jo ajatellut jotakin: ehkä mustaa väriä tai sanaa “ei mitään”, joista kumpikaan ei ole ei mitään.
Ei minkään miettimistä voisi pitää parhaimmillaan meditaation muotona ja pahimmillaan täydellisenä ajanhukkana. Tai olisi, ellei se olisi sitä, ellei fysiikan ytimessä olisi se yksinkertainen tosiasia, että fysiikan ytimessä on ratkaisematon kysymys, joka vaatii ainakin jonkinlaista pohdintaa tästä asiasta tai sen puuttumisesta: miksi on olemassa jotakin (meidän maailmankaikkeutemme) eikä mitään?
Mikään ei ole käsite, joka on niin petollisen yksinkertainen, että se asustelee luonnontieteiden, filosofian ja kielen omituisessa risteymäkohdassa itse. Aivan kuin lapsi, joka kysyy “Miksi?” absurdiuteen asti, tämän ongelman ymmärtäminen voi olla melko turhauttavaa, joten pyysin apua fyysikolta ja filosofilta saadakseni käsityksen siitä, mitä – jos mitään – “ei mitään” tarkoittaa. Ilmeisesti tämä on turhauttava kysymys myös asiantuntijoille.
Mitä ei mitään on fysiikan mukaan?
Sean Carroll on teoreettinen fyysikko ja kosmologi Kalifornian teknologiainstituutissa. Mikään ei ole ollut hänen viimeaikainen huolenaiheensa, sikäli kuin se liittyy johonkin.
Tässä hiljattain julkaistussa blogikirjoituksessa, podcast-jaksossa ja luvussa Routledge Companion to the Philosophy of Physics -teoksessa, jotka kaikki ovat otsikoitu “Why Is There Something, Rather Than Nothing?”. Carroll yritti vastata tähän kysymykseen mahdollisimman yksinkertaisesti.
“Tiede ja filosofia pyrkivät kysymään, miten asiat ovat ja miksi ne ovat sellaisia kuin ovat. Siksi tuntuu luonnolliselta ottaa seuraava askel ja kysyä, miksi asiat ylipäätään ovat”, hän kirjoitti luvussa. “Kokemuksemme maailmasta, joka rajoittuu poikkeuksellisen pieneen murto-osaan todellisuudesta, ei anna meille hyviä valmiuksia ajatella tarkoituksenmukaisella tavalla kysymystä sen olemassaolosta.”
Todellinen ei-mitään on hyvin erilaista kuin pelkkä “tyhjä tila”, vaikka se saattaisikin olla käyttökelpoinen, jokapäiväinen määritelmä, Carroll kertoi minulle äskettäisessä Skype-puhelussa.
“Kvanttikenttäteoriassa, jota pidämme parhaana tapanamme kuvata maailmankaikkeutta, joka meillä tällä hetkellä on, tyhjä tila on tavallaan mielenkiintoinen”, hän selitti. “Vaikka se olisi niin tyhjä kuin se voi olla, siellä on silti kvanttimekaanisia – ne ovat vain nollaenergiatilassa tekemättä mitään. Mutta tyhjiötä voisi tutkia, kuten hiukkasfysiikka tekee, ja löytää sen ominaisuuksia.”
“Tyhjä tila on hyvin mielenkiintoinen paikka nykyfysiikassa; siellä tapahtuu paljon, kun taas jos se olisi tyhjä, siellä ei tapahtuisi mitään”, hän sanoi.
“On luultavasti parempi ajatella tyhjyyttä jopa avaruuden ja ajan poissaolona kuin avaruutta ja aikaa ilman, että niissä olisi mitään.”
Kvanttitilat ovat aaltofunktioita, jotka mittaavat atomien ja hiukkasten ennalta arvaamattomia energiatasoja suurella tarkkuudella. Kvanttimekaaninen systeemi matalimmassa energiatilassaan saattaa näyttää matemaattisestikin katsottuna paljolti tyhjältä, mutta siellä pomppii silti pieniä hiukkasia ja energiaa.”
Olipa kyse sitten reiästä maassa tai taivaankappaleiden välisestä valtavasta avaruudesta, nämä “tyhjät” tilat täyttyvät jollakin, jolla on fysikaalisia ominaisuuksia. Tuo tyhjiö ei ole tyhjää, ainakaan Carrollin ja hänen aikalaistensa mielestä.
Mutta tämä on vain yksi tapa ymmärtää tämä ongelma. Toinen on vielä mielenkiinteämpi: aika-avaruuden puuttuminen kokonaan, “tyhjä” tai ei.
Lue lisää: The Best Science Stories to Read When You’re High
“Aivan oikeasti ei mitään – ei kvanttiteorian tyhjiö – vain kaiken puuttuminen”, Carroll sanoi. “Koska olemme yleisen suhteellisuusteorian jälkeisessä maailmassa, tiedämme, että avaruus ja aika eivät ole kiinteitä ja absoluuttisia; ne ovat dynaamisia. Einstein sanoi, että energia vääristää avaruutta ja aikaa, joten on luultavasti parempi ajatella, että tyhjyys on jopa avaruuden ja ajan poissaolo kuin avaruus ja aika, joissa ei ole mitään. Tyhjän tilan ja ei-mitään välillä on suuri ero.”
Carroll lisäsi, että vaikka on tärkeää pitää tämä ei-mitään määritelmä mielessä, siitä ei ole oikeastaan mitään hyötyä fysiikan alalla. “‘Jokin’ on kiinnostavaa; ei-mitään on kiinnostavaa vain sikäli kuin se on jonkin puuttumista”, hän sanoi.
Loppujen lopuksi Carroll sanoi, ettei hän menetä yöuniaan kysymyksen “Mitä ei ole ei mitään?” vuoksi.”, vaikka se onkin kiehtovaa pohdittavaa.
“Mielestäni kysymys ‘Miksi on olemassa jotain eikä mitään?’ on mielenkiintoinen, mutta vastaus on luultavasti: ‘Niin se vain on'”, hän totesi. “Ei luultavasti ole mitään sen syvällisempää. Mikään ei ole mikään mystinen tuntematon, vaan se on vain minkään puuttumista. Siinä kaikki, mitä siitä voi sanoa. Ei ole mitään muuta opittavaa tyhjästä. Kaikki mitä on opittava, on jostain.”
Mitä ei mitään on filosofian mukaan?
Tieteellä ei ole monopolia ei-mitään kohtaan. Jim Holt on filosofi, joka on kirjoittanut monenlaisista tieteellisistä aiheista maailmankaikkeuden synnystä vitsien filosofiseen historiaan. Hän on myös käsitellyt kvanttimekaniikkaa ja olemattomuutta TED-puheessaan “Miksi maailmankaikkeus on olemassa?”
Holtille puhdas ei-mitään ei ole ainoastaan ihmismielen ymmärrettävissä, vaan se on myös kuvattavissa filosofisen järkeilyn avulla, mikä on toinen loistava lähtökohta tätä kysymystä pohtivalle. Hän väittää, että “ei mitään” – ei tyhjää tilaa, joka on täynnä näkymättömiä asioita, kuten kvanttifysiikka esittää, vaan kirjaimellisesti ei mitään – voidaan helposti kuvata pelkällä muodollisella logiikalla.
“Mitään ei-mitään-tilaa voi kuvata johdonmukaisesti, se on helppoa”, Holt kertoi minulle puhelimessa. “Se on tila, jossa kaikki ei ole itseidenttistä. Jos kaikkien x:n osalta x on eriarvoinen kuin x; tuo lause kuvaa logiikassa olemattomuuden tilaa. Se ei auta mielikuvitusta, mutta se ei synnytä ristiriitoja. Se voi olla totta vain, jos mitään ei ole olemassa, koska jos jotain on olemassa, se on yhtä kuin itse itsensä. “
“En ole koskaan pystynyt ymmärtämään tyhjyyttä täysin, mutta pääsen lähelle sitä, kun katson ammattilaiskeilausta televisiosta.”
Tieteellisen päättelyn käyttäminen sen ymmärtämiseen, miten jokin syntyi tyhjästä, on Holtin mukaan fyysikon yritys vastata metafyysiseen kysymykseen. Erityisesti hän ottaa kantaa kvanttikenttäteoriaan, jonka mukaan maailmankaikkeus on saattanut räjähtää kvanttityhjiöstä inflaation ansiosta.
Inflaatioteoriaa ehdotettiin alun perin eräänlaisena lisäyksenä alkuräjähdysteoriaan 1980-luvulla. Sen mukaan kosminen inflaatio työnsi maailmankaikkeuden kvanttimittakaavasta tähtitieteellisen suureksi hyvin lyhyessä ajassa (10-35 sekunnin ja 10-33 sekunnin välillä alkuräjähdyksen jälkeen), jolloin syntyi nykyisen maailmankaikkeuden mittakaava ja rakenne.
Mutta jos maailmankaikkeus syntyi tyhjästä fysikaalisten lakien mukaisesti, niin mistä nuo lait ovat peräisin? Oliko ne olemassa ennen maailmankaikkeutta? Jos näin on, eikö se tarkoittaisi, että maailmankaikkeus ei syntynyt tyhjästä? “, kvanttikenttäteorian lait voivat kutsua maailman olemassaoloon kuilusta, joten ne ovat hyvin salaperäisiä kokonaisuuksia. Mutta ne ovat silti entiteettejä. Ne eivät ole mitään”, Holt kertoi minulle.
Lue lisää:
Mitä sitten on mikään? Holtin mukaan, vaikka emme pysty kuvaamaan sen ominaisuuksia – tai edes kuvittelemaan sitä – se on ajateltavissa oleva tapa, jolla asiat olisivat voineet toteutua.
“Ei mikään on yksinkertaisin mahdollinen tapa, jolla todellisuus voisi toteutua; se on vähiten mielivaltainen, koska se sulkee pois kaiken”, Holt sanoi. “Kun otat sen vakavasti, alat miettiä: ‘Näin sen olisi pitänyt olla; miksi olisi pitänyt olla jotakin eikä mitään’. Ei vain ole olemassa jotakin, vaan on olemassa aivan tietynlaista jotakin, jota näemme ympärillämme.”
Jos jotakin, ei mitään on kutsu pohtia sitä, mikä on olemassa – joka on toki jotakin. Mikään, kaikesta olemattomuudestaan huolimatta, on yksi herkullisimmista älyllisistä suupaloista, joita voimme pureskella.”
“Se on mielenkiintoinen sekoitus filosofiaa, tiedettä, käsiteanalyysia ja teologiaa sekä kielen rajojen päättämistä”, Holt sanoi. “Abstrakteista älyllisistä asioista uteliaille ihmisille se on juhla-ateria”.”
Mikään ei oikeastaan merkitse mitään
Aivomme on kytketty ymmärtämään asioita erillisinä kokonaisuuksina, mutta se ei tarkoita, ettemmekö pystyisi käsittämään ajatusta minkään ominaisuuksien puuttumisesta. Itse asiassa se voi luoda vivahteikkaamman käsityksen maailmankaikkeudesta.
“Mielestäni ymmärrettävää”, Carroll sanoi. “Emme usko, että maailmankaikkeudella on avaruuden reuna, mutta sillä on voinut olla alku – emme tiedä sitä varmasti, mutta se on varmasti uskottavaa. Jos on hetki, ja tuon hetken jälkeen on ollut jotain, niin toisella puolella ei ole mitään. On kiusaus sanoa: “Ennen tuota hetkeä ei ollut mitään”. Mutta on parempi sanoa: ‘Ennen tuota hetkeä ei ollut mitään’.”
Holt sanoi, että mikään voi olla ymmärrettävissä logiikan avulla, mutta et luultavasti pysty visualisoimaan sitä, ellei sinulla ole kaapeliurheilutilausta. “En ole koskaan pystynyt ymmärtämään tyhjyyttä täysin, mutta pääsen lähelle sitä, kun katson ammattilaiskeilailua televisiosta”, hän vitsaili.
Viittauksella keilailuun ei ehkä ole tieteellistä tai filosofista paikkansapitävyyttä, mutta se havainnollistaa sen absurdiuden, että yritetään ymmärtää sitä, mitä ei välttämättä voi olla olemassa. Silti ainakin niinkin absurdin kysymyksen kuin “Mitä ei ole mikään?” esittäminen muistuttaa meitä siitä, että aina tulee olemaan ideoita inhimillisen ymmärryksen äärirajoilla ja uhmakkaita ihmisiä, jotka ovat valmiita kohtaamaan tämän absurdiuden ja kaivautumaan syvemmälle.
“Olen avoin paremmille vastauksille”, Carroll sanoo. “Tyytyväisyyttä voimme toivoa, mutta emme vaatia, kun puhumme maailmankaikkeudesta. Meidän tehtävämme lajina on kasvattaa älyllistä kypsyyttä hyväksyä, että joihinkin kysymyksiin ei ole sellaisia vastauksia, joiden tarkoituksena on saada meidät tuntemaan itsemme tyytyväisiksi.”
Mitä olemme siis oppineet tästä? Toivottavasti jotain.
Saa kuusi suosikkijuttuamme Motherboardista joka päivä tilaamalla uutiskirjeemme.